POSS改性聚咔唑电致发光材料的合成与性能的研究

论文摘要

本文主要研究了两种含以咔唑为单体合成的电致发光材料,并对其结构和性能进行了表征测定。首先是利用醛基和氨基的缩合反应,合成了一种大分子量的共聚物。通过在咔唑分子的苯环上接入两个对称的醛基,得到含双醛基官能团的咔唑类衍生物,然后和对苯二胺进行反应,从而得到想要的N-正辛基-3,6-二醛基咔唑—对苯二胺共聚物。实验的结果主要通过红外光谱分析（FTIR）、差热扫描量热法（DSC）、核磁共振谱（NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、紫外光谱（UV）、荧光光谱（PL）等分析测试手段对产物的结构、性能进行表征测定。得到的共聚物主链上含有咔唑和希夫碱基团,具有优良的空穴传输能力,能激发出蓝光,且发光纯度较高。其玻璃化转变温度达到178℃,具有较好的耐热性能。另外一个方案是通过溴代乙酸乙酯将大分子单氨基POSS接到咔唑分子的N上,形成一种以POSS为核心,以咔唑发光基团为手臂的单臂分子。此方案也大大提高了材料的空穴传输能力。大分子POSS的作用主要体现在其隔离作用使材料具有高的发光纯度。提高了材料的发光性能。此外,还通过聚合物与大分子POSS单体共混,研究了共混条件下大分子POSS对材料发光性能的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1. 有机电致发光
• 1.1.1 简介
• 1.1.2 电致发光器件的研究及其发展历史
• 1.1.3 金属基咔唑磷光有机发光二极管
• 1.1.4 不同位置的取代对咔唑的HOMO-LUMO能级的影响
• 1.1.5 OLED器件的结构及工作原理
• 1.2 紫外有机电致发光材料
• 1.2.1 简介
• 1.2.2 紫外有机电致发光材料分类
• 1.2.3 紫外有机电致发光存在的问题和解决途径
• 1.3 咔唑类有机电致发光材料
• 1.3.1 简介
• 1.3.2 光电材料领域
• 1.3.3 其他领域
• 1.4 POSS在有机电致发光材料中的应用
• 1.4.1 简介
• 1.4.2 POSS介绍
• 1.4.3 POSS基电致发光材料
• 1.5 论文选题的立论、目的和意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验中的原料和试剂
• 2.2 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑（Cz）—对苯二胺共聚物的合成
• 2.2.1 N-正辛基咔唑的制备
• 2.2.2 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑的制备
• 2.2.3 绝对乙醇（99.95%）的制备
• 2.2.4 咔唑-对苯二胺共聚物的制备
• 2.2.5 咔唑-对苯二胺共聚物薄膜的制备
• 2.3 POSS-Cz单臂大分子的合成
• 2.3.1 羧基乙基咔唑的合成
• 2.3.2 酰氯乙基咔唑的合成
• 2.3.3 POSS-Cz单臂大分子的制备
• 2.3.4 POSS-Cz单臂大分子薄膜的制备
• 2.4 咔唑-对苯二胺共聚物与单氨基POSS共混
• 2.5 分析测试
• 2.5.1 红外光谱分析（FTIR）
• 2.5.2 核磁共振分析（NMR）
• 2.5.3 示差扫描量热分析（DSC）
• 2.5.4 凝胶渗透色谱分析（GPC）
• 2.5.5 紫外分析（UV）
• 2.5.6 荧光光谱分析（PL）
• 第三章 中间产物的性能表征
• 3.1 N-正辛基咔唑的性能表征
• 3.1.1 N-正辛基咔唑的红外光谱分析
• 3.1.2 N-正辛基咔唑的核磁谱图分析
• 3.2 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑的性能表征
• 3.2.1 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑的红外光谱分析
• 3.2.2 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑的核磁谱图分析
• 3.3 羧基乙基咔唑的性能表征
• 3.3.1 羧基乙基咔唑的红外光谱分析
• 3.3.2 2-（9-咔唑）乙酸的核磁谱图分析
• 3.4 2-（9-咔唑）乙酰氯的性能表征
• 3.4.1 2-（9-咔唑）乙酰氯的红外光谱分析
• 3.4.2 2-（9-咔唑）乙酰氯的核磁谱图分析
• 第四章 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑（Cz）-对苯二胺共聚物的性能表征
• 4.1 红外光谱分析（FTIR）
• 4.2 核磁（HNMR）
• 4.3 凝胶渗透色谱分析（GPC）
• 4.4 示差扫描量热分析（DSC）
• 4.5 循环伏安特性分析
• 第五章 POSS-Cz单臂大分子的性能表征
• 5.1 红外光谱分析（FTIR）
• 5.2 紫外光谱分析
• 5.3 荧光光谱分析
• 第六章 N-正辛基-3,6-二醛基咔唑-对苯二胺共聚物与单氨基POSS共混物的性能表征
• 6.1 共聚物与POSS共混物的性能表征
• 6.1.1 共聚物与POSS共混物的紫外表征
• 6.1.2 共聚物与POSS共混物的荧光表征
• 6.2 共聚物与单氨基POSS-Cz共混物的性能表征
• 6.2.1 共聚物与单氨基POSS-Cz共混物溶液的紫外表征
• 6.2.2 共聚物与单氨基POSS-Cz共混物膜的紫外表征
• 6.2.3 共聚物与单氨基POSS-Cz共混物溶液的荧光表征
• 6.2.4 共聚物与单氨基POSS-Cz共混物膜的荧光表征
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 作者及导师简介
• 附件